JP5825559B2 - Gas tank - Google Patents
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Description
本発明は、水素等のガスが充填されるガスタンクに関する。 The present invention relates to a gas tank filled with a gas such as hydrogen.
水素をはじめとするガスが充填されるガスタンクは、ガスバリア性を有する内側の樹脂ライナと、樹脂ライナの外周に配置されたFRPからなる補強層との二層構造の容器本体を有しており、この容器本体の両端に口金が取り付けられている。 A gas tank filled with gas such as hydrogen has a container body having a two-layer structure of an inner resin liner having gas barrier properties and a reinforcing layer made of FRP disposed on the outer periphery of the resin liner. A base is attached to both ends of the container body.
この種のガスタンクに用いられる口金として、筒状部分と、この筒状部分から外周側に張り出すフランジ部とを有しており、樹脂ライナは、タンクの内部側からフランジ部を覆い、さらに、筒状部分の内周面または外周面の一部を覆うように設けられたものがある(例えば、特許文献1〜4参照)。 As a base used for this type of gas tank, it has a cylindrical portion and a flange portion projecting from the cylindrical portion to the outer peripheral side, and the resin liner covers the flange portion from the inner side of the tank, and There is one provided so as to cover a part of the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the cylindrical portion (for example, see Patent Documents 1 to 4).
ところが、上記構造のガスタンクは、高圧ガスを充填するガスタンクとしては、口金と樹脂ライナとの間のシール性が十分に得られないおそれがある。
ここで、特許文献1,2のガスタンクでは、口金に締結するバルブが樹脂ライナに押し付けられることで高いシール性が得られるが、経時によって樹脂ライナが変形した際にシール性が低下してしまうおそれがある。
However, the gas tank having the above structure may not provide sufficient sealing performance between the die and the resin liner as a gas tank filled with high-pressure gas.
Here, in the gas tanks of Patent Documents 1 and 2, a high sealing performance is obtained by pressing a valve that is fastened to the base against the resin liner. However, when the resin liner is deformed over time, the sealing performance may be deteriorated. There is.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、優れたシール性を長期的に得ることが可能なガスタンクを提供することを目的としている。 This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the gas tank which can acquire the outstanding sealing performance for a long term.
上記目的を達成するために、本発明のガスタンクは、樹脂製のライナと、該ライナの少なくとも一端に設けられた口金と、該口金に形成された貫通孔にねじ込まれて装着される締結部材とを備え、
前記口金は、前記ライナの肩部に外側から接するフランジ部と、該フランジ部における前記貫通孔側の縁部に形成された段部とを有し、
前記ライナは、前記貫通孔と連通する挿通孔と、該挿通孔の縁部が断面視U字状またはコ字状に屈曲されて前記段部に収容され、内周側が前記締結部材の前記口金への装着方向前方へ向かって次第に窄まるシール片部とされたシール部とを有し、
前記締結部材は、前記貫通孔に締結されることで前記ライナのシール部における前記シール片部に密着されるシール面を有し、
前記シール部は、前記締結部材のシール面によって前記シール片部が外周側へ押圧されて弾性変形される。
To achieve the above object, a gas tank according to the present invention comprises a resin liner, a base provided at at least one end of the liner, and a fastening member that is screwed into a through-hole formed in the base. With
The base has a flange portion in contact with the shoulder portion of the liner from the outside, and a step portion formed at an edge portion on the through hole side in the flange portion,
The liner includes an insertion hole communicating with the through-hole, an edge portion of the insertion hole bent into a U-shape or a U-shape in cross-section and accommodated in the stepped portion, and an inner peripheral side of the base of the fastening member A seal part that is gradually narrowed toward the front in the mounting direction to the seal part,
The fastening member has a seal surface that is brought into close contact with the seal piece portion of the seal portion of the liner by being fastened to the through hole,
The seal portion is elastically deformed by pressing the seal piece portion toward the outer peripheral side by the seal surface of the fastening member.
この構成のガスタンクによれば、締結部材が口金に装着されてシール面がライナのシール部におけるシール片部に入り込むと、断面視U字状またはコ字状のシール部のシール片部が拡径するように外周側へ押圧されて弾性変形する。すると、シール面方向へ向かってライナのシール部の復元力が生じる。これにより、シール片部を、シール部の復元力によって大きな面圧でシール面に密着させ、優れたシール性を長期的に得ることができる。
また、ガスタンク内にガスが充填されると、充填されたガスの圧力がシール部のシール片部におけるシール面との密着側と反対側に作用する。これにより、シール片部には、シール部の復元力による初期面圧に加えてガス圧による面圧がシール面方向に作用する。したがって、シール片部が、弾性力による初期面圧とガス圧でシール面に押し付けられて密着され、よって、優れたシール性をさらに長期的に得ることができる。
According to the gas tank of this configuration, when the fastening member is attached to the base and the seal surface enters the seal piece portion in the seal portion of the liner, the seal piece portion of the U-shaped or U-shaped seal portion in cross section is expanded in diameter. It is elastically deformed by being pushed to the outer peripheral side. Then, the restoring force of the seal part of the liner is generated toward the seal surface direction. Thereby, the seal piece can be brought into close contact with the seal surface with a large surface pressure by the restoring force of the seal portion, and excellent sealing performance can be obtained for a long time.
Further, when the gas is filled in the gas tank, the pressure of the filled gas acts on the opposite side of the seal piece portion of the seal portion that is in close contact with the seal surface. Thereby, in addition to the initial surface pressure due to the restoring force of the seal portion, the surface pressure due to the gas pressure acts on the seal piece portion in the seal surface direction. Therefore, the seal piece is pressed against and closely adhered to the seal surface with the initial surface pressure and the gas pressure due to the elastic force, and thus excellent sealability can be obtained for a longer period.
本発明のガスタンクによれば、優れたシール性を長期的に得ることができる。 According to the gas tank of the present invention, excellent sealing performance can be obtained for a long time.
図1は、内部に高圧ガス(例えば水素ガス)を充填保管するためのガスタンク11を示すもので、このガスタンク11は、合成樹脂製のライナ12の外周側を、ガラス繊維や炭素繊維などからなる繊維強化樹脂層13によって覆った構成のタンク本体14を有している。
FIG. 1 shows a
タンク本体14の両端(図1では一端のみ図示)には、ライナ12の挿通孔12aが形成された肩部15に、口金16が取り付けられており、バルブ(締結部材)17が取り付け可能な口金16を有する側がバルブ側とされ、その反対側がエンド側とされている。
At both ends of the tank body 14 (only one end is shown in FIG. 1), a
次に、バルブ17が取り付けられるバルブ側における口金16のライナ12への取り付け箇所の構造について説明する。
Next, the structure of the place where the
口金16は、ボス部21と、このボス部21の一端側に形成されたフランジ部22とを有している。この口金16のボス部21は、貫通孔24を有する筒状に形成されている。口金16のフランジ部22は、ライナ12の外周側からライナ12の肩部15に重ね合わされて接するように固定されており、ボス部21の貫通孔24とライナ12の挿通孔12aとが連通されている。
The
この口金16のボス部21の貫通孔24には、その内周面に雌ネジ25が形成されている。そして、この雌ネジ25が形成された貫通孔24にバルブ17がねじ込まれて装着される。
A
また、口金16には、フランジ部22における貫通孔24側の縁部に、周方向へわたって段部26が形成されている。
Further, a
この段部26には、ライナ12の挿通孔12aの縁部が収容されている。ライナ12の挿通孔12aの縁部は、断面視で段部26内に向かってU字状またはコ字状に屈曲されたシール部31とされており、このシール部31は、その外面が段部26の内面に接触するように段部26内に収容されている。また、シール部31における内周側は、ガスタンク11の内部へ向かって延びるシール片部31aとされており、このシール片部31aは、バルブ17の口金16への装着方向前方へ向かって中心へ窄まるように形成されている。
The
バルブ17は、本体部35と締結部36とを有しており、締結部36の一端側に本体部35が設けられている。本体部35は、口金16の貫通孔24よりも大径に形成されている。締結部36は、その中間部における外周面に雄ネジ37が形成されており、先端部における外周面がシール面36aとされている。
The
このバルブ17は、その締結部36が口金16の貫通孔24に挿し込まれ、この貫通孔24の雌ネジ25に雄ネジ37を螺合することで口金16に締結固定される。そして、このように口金16に締結固定されたバルブ17は、その先端部のシール面36aがライナ12のシール部31に挿し込まれ、シール面36aにシール部31のシール片部31aが密着されている。
The
次に、口金16にバルブ17を装着する場合について説明する。
Next, a case where the
図2に示すように、口金16のボス部21側から締結部36を口金16側へ向けてバルブ17を近づけ、締結部36を口金16の貫通孔24へ挿し込む。
As shown in FIG. 2, the
次に、締結部36の雄ネジ37を口金16の貫通孔24の雌ネジ25に螺合させ、本体部35が口金16に当接するまでねじ込む。
Next, the
このようにすると、図3に示すように、バルブ17は、雌ネジ25に対する雄ネジ37のねじ込みによって、ガスタンク11の内部側へ移動し、締結部36のシール面36aがライナ12のシール部31におけるシール片部31aに入り込む。
In this manner, as shown in FIG. 3, the
これにより、断面視U字状またはコ字状のシール部31では、シール片部31aへのシール面36aの進入によって拡径するように外周側へ押圧されて弾性変形する。すると、締結部36のシール面36a方向へ向かってライナ12のシール部31の復元力(図3中矢印Aで示す)が生じ、シール部31のシール片部31aがシール面36aに密着してシールされる。
As a result, the U-shaped or U-shaped
このようにしてバルブ17を口金16に装着したガスタンク11内にガスが充填されると、充填されたガスの圧力がシール部31のシール片部31aにおけるシール面36aとの密着側と反対側に作用することとなる。
When the
これにより、図4に示すように、シール片部31aには、シール部31の復元力による初期面圧に加えてガス圧による面圧(図4中矢印Bで示す)がシール面36a方向に作用する。したがって、シール片部31aは、弾性力による初期面圧とガス圧でシール面36aに押し付けられて密着し、よって、バルブ17とライナ12との間が良好にシールされる。
As a result, as shown in FIG. 4, in addition to the initial surface pressure due to the restoring force of the
このように、上記実施形態に係るガスタンクによれば、バルブ17が口金16に装着されてシール面36aがライナ12のシール部31におけるシール片部31aに入り込むと、断面視U字状またはコ字状のシール部31のシール片部31aが拡径するように外周側へ押圧されて弾性変形する。すると、シール面36a方向へ向かってライナ12のシール部31の復元力が生じる。これにより、シール片部31aを、シール部31の復元力によって大きな面圧でシール面36aに密着させ、優れたシール性を長期的に得ることができる。
Thus, according to the gas tank according to the above-described embodiment, when the
また、ガスタンク11内にガスが充填されると、充填されたガスの圧力がシール部31のシール片部31aにおけるシール面36aとの密着側と反対側に作用する。これにより、シール片部31aには、シール部31の復元力による初期面圧に加えてガス圧による面圧がシール面36a方向に作用する。したがって、シール片部31aが、弾性力による初期面圧とガス圧でシール面36aに押し付けられて密着され、よって、優れたシール性をさらに長期的に得ることができる。
When the
次に変形例について説明する。 Next, a modified example will be described.
(変形例1)
図5に示すように、変形例1では、ライナ12のシール部31における凹部31bに、シール片部31aをバルブ17のシール面36a方向へ付勢する弾性部材41を設けている。この弾性部材41としては、金属や樹脂からなるバネ、またはゴムなどが用いられる。
(Modification 1)
As shown in FIG. 5, in the first modification, an
この変形例1では、バルブ17が口金16に装着されてシール面36aがライナ12のシール部31におけるシール片部31aに入り込むと、断面視U字状またはコ字状のシール部31のシール片部31aが拡径するように外周側へ押圧されて弾性変形するとともに、シール部31の凹部31bに設けられた弾性部材41も圧縮されて弾性変形する。すると、締結部36のシール面36a方向へ向かってライナ12のシール部31及び弾性部材41の復元力が生じる。これにより、シール片部31aは、シール部31及び弾性部材41の復元力によって大きな面圧でシール面36aに密着してシールされる。
In the first modification, when the
また、この変形例1の場合も、ガスタンク11内にガスが充填されると、充填されたガスの圧力がシール部31のシール片部31aにおけるシール面36aとの密着側と反対側に作用する。これにより、シール片部31aには、シール部31及び弾性部材41の復元力による初期面圧に加えてガス圧による面圧がシール面36a方向に作用する。したがって、シール片部31aは、弾性力による初期面圧とガス圧でシール面36aに押し付けられて密着し、よって、バルブ17とライナ12との間が良好にシールされる。
Also in the case of the first modification, when the gas is filled in the
(変形例2)
図6に示すように、変形例2では、ライナ12のシール部31に、シール片部31aをバルブ17のシール面36a方向へ付勢する断面視U字状またはコ字状の弾性部材42を一体成形している。この弾性部材42としては、金属や樹脂からなるバネ、またはゴムなどが用いられる。
(Modification 2)
As shown in FIG. 6, in the second modified example, the U-shaped or U-shaped
この変形例2では、バルブ17が口金16に装着されてシール面36aがライナ12のシール部31におけるシール片部31aに入り込むと、断面視U字状またはコ字状のシール部31のシール片部31aが拡径するように外周側へ押圧されて弾性変形するとともに、シール部31に一体化された弾性部材42も同様に弾性変形する。すると、締結部36のシール面36a方向へ向かってライナ12のシール部31及び弾性部材42の復元力が生じる。これにより、シール片部31aは、シール部31及び弾性部材42の復元力によって大きな面圧でシール面36aに密着してシールされる。
In the second modification, when the
また、この変形例2の場合も、ガスタンク11内にガスが充填されると、充填されたガスの圧力がシール部31のシール片部31aにおけるシール面36aとの密着側と反対側に作用する。これにより、シール片部31aには、シール部31及び弾性部材42の復元力による初期面圧に加えてガス圧による面圧がシール面36a方向に作用する。したがって、シール片部31aは、弾性力による初期面圧とガス圧でシール面36aに押し付けられて密着し、よって、バルブ17とライナ12との間が良好にシールされる。
Also in the second modification, when the gas is filled into the
なお、上記実施形態では締結部材としてバルブ17を例示して説明したが、締結部材は、口金16の貫通孔24を閉塞する栓部材であっても良いことは勿論である。
In the above embodiment, the
11…ガスタンク、12…ライナ、12a…挿通孔、15…肩部、16…口金、17…バルブ(締結部材)、22…フランジ部、24…貫通孔、25…段部、31…シール部、31a…シール片部、36a…シール面
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記口金は、前記ライナの肩部に外側から接するフランジ部と、該フランジ部における前記貫通孔側の縁部に形成された段部とを有し、
前記ライナは、前記貫通孔と連通する挿通孔と、該挿通孔の縁部が断面視U字状またはコ字状に屈曲されて前記段部に収容され、内周側が前記締結部材の前記口金への装着方向へ向かって次第に窄まるシール片部とされたシール部とを有し、
前記締結部材は、前記貫通孔に締結されることで前記ライナのシール部における前記シール片部に密着されるシール面を有し、
前記シール部は、前記締結部材のシール面によって前記シール片部が外周側へ押圧されて弾性変形されるガスタンク。 A resin liner, a base provided at at least one end of the liner, and a fastening member that is screwed into a through hole formed in the base;
The base has a flange portion in contact with the shoulder portion of the liner from the outside, and a step portion formed at an edge portion on the through hole side in the flange portion,
The liner includes an insertion hole communicating with the through-hole, an edge portion of the insertion hole bent into a U-shape or a U-shape in cross-section and accommodated in the stepped portion, and an inner peripheral side of the base of the fastening member A seal piece that gradually narrows toward the mounting direction to the seal part,
The fastening member has a seal surface that is brought into close contact with the seal piece portion of the seal portion of the liner by being fastened to the through hole,
The seal portion is a gas tank that is elastically deformed by pressing the seal piece portion toward the outer peripheral side by a seal surface of the fastening member.
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